C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabr icage46 cement 2006 8De woontoren het Strijkijzer teDen Haag (h = 130 m) is opge-bouwd uit een ter plaatse gestortebetonnen onderbouw en een pre-fab betonnen bovenbouw van veer-tig bouwlagen (foto 1). Het prefabcasco wordt grotendeels geprodu-ceerd en geheel gemonteerd doorOosthoek/Kemper uit Tilburg. Ditbedrijf stelde voor, de constructie-ve mortelvoegen aan te brengendoor onderpompen, met als argu-ment dat de kwaliteit van velestrekkende meters wandvoeg hier-door beter wordt gewaarborgd dandoor ondergieten.Een voordeel van onderpompen isdat de mortel meter voor meterzorgvuldig kan worden aange-bracht en in de voeg blijft staan.Gietmortel daarentegen is dun bijverwerking en reageert gevoelig opluchtinsluitingen en niet goedfunctionerende voegafsluitingen.K w a l i t e i t s b o r g i n gDe kwaliteitsborging heeft bij ditproject als volgt vorm gekregen:? de werkmethode om de mortelaan te brengen is eenvoudig ge-houden en stap voor stap voor-bereid en beschreven;? de resultaten van de werkme-thode zijn voorafgaand aan demontage op diverse wijzen be-oordeeld;? tijdens de montage wordt dekwaliteit met proeven getoetst.Beschrijving werkmethodeDe bereikbaarheid van de voeg ende wijze van vullen zijn van be-lang voor het realiseren van eenmaximale vullingsgraad. De tus-senwanden worden vanaf ??n zij-de onderpompt. Aan de anderezijde wordt de mortel tegenge-houden door een strook multi-plex, waar de lucht eenvoudig kanontsnappen. Tevens kan aan dezeir. R.N.J. Huijben, Delphi Engineering bvHet onderpompen van horizontale voegen tussen prefab betonelementenwordt reeds vele jaren toegepast. De gangbare mortelsterkteklasse was maxi-maal K50 (druksterkte na 7 dagen) en werd in combinatie met betonelemen-ten in sterkteklasse C53/65 toegepast. Sinds enige tijd is het ook mogelijk eenmortel K70 te onderpompen. Om de constructeurs van het project Strijkijzervoldoende inzicht te geven in de te bereiken voegcapaciteit, is deze naderonderzocht. Ook de werkwijze bij aanbrengen wordt beschreven.Woontoren het Strijkijzer te Den HaagOnderpompen vanprefab-betonwanden1 |Woontoren het Strijk-ijzer tijdens montage2 |Meng-/pompunit voeg-mortel; droge kant-en-klare mortel verpakt inzakken wordt gemengdmet waterC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabr icagecement 2006 8 47zijde de vullingsgraad visueelworden ge?nspecteerd. De voegvan de tussenwanden wordt nahet aanbrengen van de mortel,aan beide zijden vlak met dewand afgestreken.De eindwanden zijn aan de uiter-ste wandrand voorzien van eenelastisch, relatief luchtdoorlatendbandje met een vierkante door-snede, afgestemd op de voegdik-te. Ook daar wordt de wand vanaf??n zijde onderpompt en wordtdoor de werkwijze de vullings-graad niet verstoord door luchtin-sluitingen.Beoordeling werkmethodeVoorafgaand aan montage van dewoontoren is door Oosthoek/Kem-per een bijeenkomst voor betrok-ken partijen georganiseerd om dewijze van aanbrengen en de vul-lingsgraad van de mortelvoeg tebeoordelen.Hiertoe zijn samengestelde balkenlang 700 mm, breed 250 mm enhoog 330 mm (150 mm, 30 mmvoeg, 150 mm), waarvan de boven-zijde van de voeg was voorzien vaneen doorzichtige plaat, onderpompten direct aansluitend zijn de boven-liggende 150 mm hoge balkdelengelicht (foto's 2 t.m. 7). Tevens iseen samengestelde balk met een??ndaagse verharde voeg uit elkaargenomen. In alle gevallen was devullingsgraad ten minste 98%.Toetsing kwaliteit tijdens montageTijdens de montage wordt bij destart van elke verdieping inC70/85 een bovenomschreven sa-mengestelde balk onderpompt, di-rect aansluitend gelicht en gecon-troleerd op vullingsgraad. Eenvoordeel van deze proef is dat hetresultaat direct beschikbaar is. Deproef vormt een adequaat start-punt voor montagemedewerkersen toezicht.Als controle wordt de zevendaagsedruksterkte van de verwerkte mor-tel bepaald.C a p a c i t e i t s b e p a l i n gw a n d / v o e gVoorafgaand aan de montage is decapaciteit van de betonwand/mor-telvoeg bepaald met behulp vanreeksen drukproeven op diversemonstertypes. Gekozen is voor di-verse afmetingen van de mortel-monsters om een indruk te krij-gen van schaalinvloeden.Drukproeven zijn uitgevoerd op:? gezaagde mortelkubussen 30 x30 x 30 mm3uit boorcilindersmet verharde voeg, verkregenuit samengestelde balkenl = 700 mm, b = 250 mm enh = 330 mm (150 - 30 - 150);? mortelprisma's conform CUR-Aanbeveling 24; afmeting 80 x3 |Voegmortel retourgepompt in meng-/pompunit voor tonenpompgedrag4 |Samengestelde balkvoordat mortelvoeg isaangebracht5 |Onderpompen van eenvoegC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabr icage48 cement 2006 840 x 40 mm3, met drukvlak 40 x40 mm2ter plaatse van de langezijde;? mortelkubussen 100 x 100 x100 mm3;? samengestelde kubussen 150 x150 x 150 mm3, opgebouwd uitonderhelft, voeg en bovenhelft,respectievelijk hoog 65, 20 en65 mm.Per bovenomschreven drukproefzijn twaalf proefnemingen uitge-voerd.Gegeven de tijdsdruk op het on-derzoektraject zijn reeds na eenweek verkennende proefnemingenuitgevoerd op samengestelde ku-bussen en referentiekubussenC90/105. Deze resultaten zijngoed te vergelijken met C70/85 na28 dagen. Voor deze drukproefzijn drie proefnemingen uitge-voerd. Extra referentiekubussenzijn gestort om te sturen op eenkubusdruksterkte 85 N/mm2en dedaarbij benodigde tijd.B e s p r e k i n g r e s u l t a t e nUit tabel 1 blijkt dat de capaciteitvan een monster bestaande uit al-leen mortel toeneemt met de af-meting van het monster. Dat wasconform de verwachting en wasvooraf aanleiding een meer op dewerkelijkheid lijkende opstellingte beproeven. Dit heeft geresul-teerd in beproeving van de sa-mengestelde kubus van 150 x 150x 150 mm3. Deze is te vergelijkenmet een monoliete kubus 150 x150 x 150 mm3, waarmee desterkteklasse van beton wordt be-paald.Voorts blijkt uit de proefnemin-gen dat de gemiddelde waardenvan een massieve kubus en eensamengestelde kubus ongeveergelijk zijn. De karakteristiekewaarde van de samengestelde ku-bus blijkt ten gevolge van eengrotere spreiding iets lager uit tevallen. Dat een samengestelde ku-bus een grotere spreiding heeftlijkt aannemelijk, omdat meer af-wijkingen bij de samenstellingkunnen optreden dan bij eenmassieve kubus.B e r e k e n i n g m o r t e l v o e g -v e r b i n d i n gDe sterkte van een mortelvoegver-binding kan worden berekend metde VBC 1995, 9.17.3 en CUR-Aan-beveling 97.Uit een parameterstudie van ditartikel [1] blijkt dat de voegcapaci-teit met name wordt bepaald doorde vullingsgraad en de sterkteklas-se van het beton aansluitend op devoeg; in mindere mate door desterkte van de mortelvoeg. De voegbestaat immers uit een platteschijf (foto 8), die door zijn ge-drongen vorm een hoge capaciteitzal hebben.Voor een wand in C70/85 en eenmortelvoeg K70 wordt de reken-waarde voor de mortelvoegverbin-ding bepaald. Met behulp van dezewaarde kan een kolomdoorsnede-berekening worden uitgevoerd.Gekozen uitgangspunten:? centrisch gedrukt oppervlak:250 x 1000 mm2;6 |Proefstuk dat aan debovenzijde van de voegis voorzien van een door-zichtige plaat, wordtdirect aansluitendgelicht7 |Verse morteloppervlak iswaar te nemen door dedoorzichtige plaat; vul-lingsgraad 100%, ook bijde be?indiging van demortelvoeg. Dat is posi-tief en zegt iets over hetmortelgedrag tijdensverwerking, omdat deverse mortel daar de nei-ging heeft uit te zakken,terwijl dat niet plaats-heeftC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabr icagecement 2006 8 49? voegdikte v0: 20 mm v = 40 mm;? vullingsgraad: 90% k1= 0,9;? sterkteklasse beton aansluitendop de voeg: C70/85 f b= 50 N/mm2;? rekenwaarde druksterkte mor-telvoeg K70:f m= 0,6 ? 85 N/mm2= 51 N/mm2.(tabel 1, samengestelde kubus-sen)Berekeningsresultaat conformVBC-9.17.3:? k5= 0,5k4= 250 : 40 = 6,25k3= 0,5(51 : 50) = 0,51k2= 0,94? rekenwaarde van de sterkte vande mortelvoegverbindingf v= 0,9 ? 0,94 ? 50 = 42 N/mm2.T e n s l o t t eVoor dragende prefab betonele-menten met een sterkteklasseC70/85 wordt aanbevolen mini-maal een K70-mortel toe te pas-sen. Aan de hand van bovenge-noemd artikel kan eventueelworden volstaan met een mindersterke mortel en een nagenoeg ge-lijke berekende voegcapaciteit. Eenmortel K70 heeft echter ook de ca-paciteit om plaatselijk rondomsparingen, stelhoofdjes en situa-ties waarbij de mortel minderfunctioneert als platte schijf, eenvoldoende bijdrage aan de draag-kracht te leveren. nL i t e r a t u u r1. Prefab Beton deel 1 en 2,hoofdstuk 8. BFBN, Woerden.Projectgegevensopdrachtgever:Vestia Den Haag Zuid-Oostarchitect:AAArchitectenhoofdconstructeur:Corsmit Raadgevend Ingenieursbu-reauhoofdaannemer:Boele & van Eesterenleverancier + montage prefabbetonOosthoek/Kemperconstructeur prefab beton:Aveco de Bondtleverancier voegmortel:Cuglaonderzoek proefstukken:BASco?rdinatie en verslagleggingproefnemingen:Delphi EngineeringTabel 1 | Resultaten onderpompmortel K70 en beton C70/85drukproeven op ouderdom spanning spanning(gemiddeld) (karakt. 5% criterium)(dagen) (N/mm2) (N/mm2)gezaagde mortelkubussen 8 72 5830x30x30 mm328 84 60minus drie laagste waarden 70mortelprisma's 40x40 mm27/8 72 6028 75 70mortelkubussen 100x100x100 mm37 77 7428 95 92samengestelde kubussenC70/85-K70 150x150x150 mm328 94 85referentiekubussenC70/85 150x150x150 mm328 95 92samengestelde kubussenC90/105-K70 150x150x150 mm37 87 s = 2,8*)referentiekubussenC90/105 150x150x150 mm37 80 s = 1,5*)*)s is de standaardafwijking8 |Twee plakken verhardemortel, oud 1 dag; bovenK50-mortel, onder K70-mortel; K70-mortel isvisueel iets dichter vanstructuur dan K50-mor-tel